日期：2023-02-11 19:41:16瀏覽量：29047
減速電機(jī)軸斷在生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，硬齒面減速機(jī)高速軸很容易發(fā)生斷裂，如某國(guó)外減速機(jī)的高速軸經(jīng)常在兩處發(fā)生斷裂：
減速電機(jī)軸斷實(shí)例
一處在聯(lián)軸器同高速軸的配合端面部位：
斷軸A
另一處在軸承同軸的配合端面部位：
斷軸B
減速電機(jī)軸斷原因
斷軸A的斷口
這是高速軸斷裂的A斷口形貌，從圖中可以看到疲勞源位于鍵槽底部的尖角處。斷口具有疲勞源區(qū)、疲勞擴(kuò)展區(qū)和靜斷區(qū)，高速軸是典型的疲勞斷裂。
斷軸B的斷口
這是高速軸斷裂的B斷口形貌,這也是一個(gè)疲勞斷裂斷口，靜斷區(qū)很小，說(shuō)明軸中的名義應(yīng)力并不大。
斷裂軸的斷口特征：
斷口是疲勞斷口，軸是疲勞斷裂。
軸的斷裂部位大部分正好位于聯(lián)軸器與軸過(guò)盈配合的邊緣處。
最早的疲勞裂紋大都發(fā)生在平鍵鍵槽的尖角處或過(guò)渡圓角處。
軸的斷口垂直于軸的軸線，基本上是一種高強(qiáng)度鋼彎曲扭轉(zhuǎn)型斷口。
正常情況下，減速機(jī)高速軸通常僅承受轉(zhuǎn)矩作用。對(duì)以往多次斷軸案例進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果表明，疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)通常可達(dá)2以上，高速軸應(yīng)該是安全的，軸不可能斷裂。經(jīng)檢查軸的材料、熱處理質(zhì)量也都符合技術(shù)要求。但是，高速軸還是經(jīng)常斷裂，可以說(shuō)是減速機(jī)的多發(fā)病了！
原因一：鍵槽的應(yīng)力集中
觀察很多帶鍵槽的斷軸斷口，可以看到最早的疲勞裂紋往往發(fā)生在平鍵鍵槽尖角處，很明顯鍵槽的應(yīng)力集中和軸的截面面積減小影響了軸的強(qiáng)度。特別是鍵槽底部的圓角r（圖6）對(duì)應(yīng)力集中的影響很大。圖中所示是某礦用減速機(jī)高速軸的鍵槽，鍵槽底部的圓角r就很小，加大了鍵槽的應(yīng)力集中。
帶鍵槽的斷軸斷口
軸受扭轉(zhuǎn)時(shí)，鍵槽和配合邊緣處的有效應(yīng)力集中系數(shù)Kτ見圖7所示。當(dāng)軸的抗拉強(qiáng)度Rm=900MPa時(shí)，鍵槽的有效應(yīng)力集中系數(shù)Kτ=2。因此鍵槽對(duì)軸的削弱是很大的。
過(guò)盈連接的應(yīng)力集中和接觸應(yīng)力分布
聯(lián)軸器同軸的過(guò)盈配合
當(dāng)軸斷裂部位正好是聯(lián)軸器同軸過(guò)盈配合的邊緣處，過(guò)盈配合對(duì)軸的強(qiáng)度影響很大?？梢姡哼^(guò)盈配合H7/r6 的應(yīng)力集中系數(shù)可達(dá)2.2以上；過(guò)盈配合H7/k6的應(yīng)力集中系數(shù)約為1.77；高速軸常用的過(guò)盈配合H7/m6的應(yīng)力集中系數(shù)不會(huì)小于1.8。因此，高速軸就容易在聯(lián)軸器與軸過(guò)盈配合邊緣處斷裂了。
過(guò)盈連接的應(yīng)力集中和接觸應(yīng)力分布實(shí)例所示。
值得注意的是，以上原因之一（鍵槽應(yīng)力集中）和原因之二（過(guò)盈連接應(yīng)力集中）雖然對(duì)高速軸的強(qiáng)度有影響，但是兩者在軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和安全系數(shù)計(jì)算中都已經(jīng)涉及的因素，因此可以肯定，兩者都不是造成軸容易斷裂的決定性原因。
